韌性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂、準(zhǔn)解理斷裂、沿晶斷裂…都是怎么區(qū)分的呢？實(shí)際中，根據(jù)金屬材料在斷裂前是否發(fā)生明顯的宏觀塑性變形（伸長(zhǎng)和縮頸），即斷面收縮率是否大于5%，可以將金屬斷口分為韌性（延性）斷口和脆性（解理）斷口兩個(gè)大類。其他也根據(jù)實(shí)際斷口分為準(zhǔn)解離斷裂、疲勞斷裂。

韌性斷裂，又稱延性或塑性斷裂。材料在超過(guò)可承載的屈服強(qiáng)度后，在斷裂前產(chǎn)生明顯的宏觀塑性變形的現(xiàn)象。斷口呈暗灰色，宏觀一般呈現(xiàn)杯錐狀、鑿峰狀、純剪切斷口特征。在SEM掃描電子顯微鏡下，可以看到韌窩，如下圖所示，韌窩周圍的白色脊線稱為撕裂棱。

韌窩的形成機(jī)理：由內(nèi)部微觀的材料缺陷（空穴、第二相質(zhì)點(diǎn)、微裂紋、夾雜物、晶界、相界等）為核，形成微孔，在加載力的作用下長(zhǎng)大和連結(jié)，形成空洞（裂紋擴(kuò)展階段），空洞連接最終金屬斷裂。這個(gè)過(guò)程需要吸收大量的能量，通常需要長(zhǎng)時(shí)間形變積累。

斷口的三個(gè)典型區(qū)域：纖維區(qū)、放射區(qū)和剪切唇區(qū)。如下圖所示靜拉伸示意圖，纖維區(qū)通常為斷裂源區(qū)，下圖中位于斷口的中央，是材料處于平面應(yīng)變狀態(tài)下發(fā)生的正斷裂，呈粗糙的纖維狀；而后是放射區(qū)，是裂紋由緩慢擴(kuò)展向快速不穩(wěn)定擴(kuò)展轉(zhuǎn)化的區(qū)域，通常呈放射狀花樣；剪切唇區(qū)為終斷區(qū)，呈光滑的剪切面，與拉伸應(yīng)力呈45°角。

脆性（解理）斷裂：解理斷裂也稱脆性斷裂，顧名思義，解開(kāi)晶體材料原本的結(jié)合鍵，沿一定的晶體學(xué)平面分離，如：體心立方鐵為{100}晶面，六方晶系鎂{0001)晶面等。在斷裂前基本上不產(chǎn)生明顯的宏觀塑性變形，通常是突然發(fā)生的斷裂，沒(méi)有明顯前兆，危害較大。斷口在宏觀上看較為平齊，光亮。主要特征有三種：解理臺(tái)階、河流狀花樣和舌狀花樣。

解理臺(tái)階是脆性斷口最明顯的特征，因?yàn)榻饘賰?nèi)部村子啊位錯(cuò)、晶界等，使得晶體的晶面相互是成一定角度的，裂紋沿著一定的晶面或者滑移面、孿晶面擴(kuò)展，形成的一簇相互平行的、位于不同高度的臺(tái)階面。河流狀花樣由于裂紋沿著不同方向的晶面擴(kuò)展，匯聚眾多解理臺(tái)階形成。舌狀花樣是由于裂紋在某一擴(kuò)展方向上遇到阻礙，改變方向而形成的一種舌狀突出或凹陷。

根據(jù)裂紋擴(kuò)展途徑，可分為穿晶斷裂和沿晶（晶界）斷裂兩種。顧名思義，穿越晶粒內(nèi)部的斷裂為穿晶斷裂；沿著晶界擴(kuò)展的斷裂為沿晶斷裂。一般情況下，晶界是強(qiáng)化因素，結(jié)合力較高。但如果熱處理不當(dāng)、材料缺陷或環(huán)境狀態(tài)等因素使晶界被弱化，結(jié)合力下降，晶界變成了“分割線”，材料就會(huì)發(fā)生沿晶斷裂。沿晶斷裂一般有以下幾種原因：

1. 晶界上有脆性沉淀相。例如，滲碳過(guò)程溫度或者碳勢(shì)過(guò)高，會(huì)在晶界上析出連續(xù)的碳化物網(wǎng)狀相，導(dǎo)致晶界脆性增加，發(fā)生沿晶斷裂。

2. 晶界有使其弱化的夾雜物。例如，鋼中含有P、S、As、Sb、Sn 等元素，在晶界上形成低熔點(diǎn)的偏析相或夾雜物，降低晶界的結(jié)合力和塑性。

3.環(huán)境因素造成的晶界弱化或脆化。例如，高溫蠕變條件下的晶界弱化，應(yīng)力腐蝕條件下晶界易于優(yōu)先腐蝕，酸洗后未去氫處理H原子聚集在晶界上等，均促使沿晶斷裂產(chǎn)生。

沿晶斷口的形貌取決于材料本身晶粒的形狀。一般來(lái)說(shuō)，沿晶斷口呈現(xiàn)不同程度的晶粒多面體外形的巖石狀花樣或粒狀花樣，晶粒明顯，且立體感強(qiáng)，斷口顏色較深。在掃描電子顯微鏡下，可以看到沿著晶界擴(kuò)展的裂紋和微孔聚合型或脆性薄層分裂型的斷裂特征。

疲勞斷裂，是材料在低于斷裂強(qiáng)度的交變應(yīng)力作用下發(fā)生的斷裂，通常表現(xiàn)為穿晶斷裂。宏觀形貌區(qū)別于其他斷口，具有獨(dú)特的形貌，通常可分為：疲勞源區(qū)、擴(kuò)展區(qū)、瞬斷區(qū)。斷口上有疲勞條帶、疲勞輝紋等特征。通過(guò)觀察斷口的形貌，可以分析裂紋的擴(kuò)展方向、起源位置、載荷情況等。

通常疲勞斷裂具有棱線收斂的特征，可根據(jù)此判斷是否未疲勞斷裂，如果是銅合金或者高溫合金，疲勞源區(qū)為粗糙的交錯(cuò)分布的解理面。如果斷裂面中有臺(tái)階，意味著存在多個(gè)疲勞源。

準(zhǔn)解理斷裂是一種介于解理斷裂和韌窩斷裂之間的斷裂方式，它在不同部位產(chǎn)生解理裂紋核，擴(kuò)展成解理刻面，最后以塑性方式撕裂。準(zhǔn)解理斷裂的斷口形貌比較平整，但微觀形貌有河流花樣，舌狀花樣及韌窩與撕裂棱等。準(zhǔn)解理斷裂的特征與材料的結(jié)構(gòu)、組織和應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)，常發(fā)生在淬火+低回的鋼中。

所以，韌性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂、準(zhǔn)解理斷裂等等是根據(jù)斷口的不同特征進(jìn)行的分類，還是需要深入理解到每種斷裂的意義和特征，才能真正理解不同種類的斷裂。